[发明专利]基于近邻传播算法的路侧单元放置方法

摘要

本发明涉及一种基于近邻传播算法的路侧单元放置方法，包括以下步骤首先根据交通场景建立路网模型；接下来建立数学模型参考车流密度、车速、距离等因素定义影响因子，将路侧单元放置问题转化为聚类问题并定义相应的目标函数；然后获取车辆轨迹信息，根据车辆轨迹信息求出影响因子；最后利用近邻传播算法优化目标函数，得到最优放置路侧单元的交叉路口集合。本发明方法充分利用交通状况信息通过近邻传播算法来寻找最优的路侧单元放置位置，在这些位置放置路侧单元会使得网络数据包的投递率显著提升，评估结果也表明该方法的有效性。除此之外，本发明提出的方法时间复杂度很小，可以很快收敛。

主权项

基于近邻传播算法的路侧单元放置方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤一、建立路网模型：G＝(I,R)；其中i∈I表示交叉路口i,rij∈R表示交叉路口i和邻居交叉路口j之间的道路；步骤二、建立放置算法的数学模型：首先定义影响因子sij，用来量化交叉路口j对交叉路口i影响：当i≠j时；sii＝a；当i＝j时；其中Dij表示交叉路口i和交叉路口j之间的距离，Nj表示在一段时间内经过交叉路口j的车辆的数目，Vj表示在模拟时间内经过交叉路口j的车辆的平均速度，a为大于0的任意实数；然后把路侧单元放置问题转化为聚类问题，定义目标函数为：M＝{k＝argmaxk{a(i,k)+r(i,k)}|i,k∈P}；其中P为可以放置路侧单元的候选交叉路口集合，M代表最优的放置路侧单元的路口的集合，i表示交叉路口，k表示交叉路口i对应的影响中心交叉路口，a(i,k)表示节点i选择节点k作为类代表点的合适程度，r(i,k)表示节点k作为节点i的类代表点的代表程度；步骤三、获取车辆轨迹信息；步骤四、根据车辆轨迹信息求出影响因子sij，利用近邻传播算法求解上述目标函数，得到最优放置路侧单元的交叉路口集合M；所述其中n为潜在的放置路侧单元的交叉路口的数目，sij为影响因子；a(i,k)和r(i,k)通过以下公式更新：r(i,k)＝s(i,k)‑maxk′s.t.k′≠k&&k′∈p{a(i,k′)+s(i,k′)}；a(i,k)＝min{0,r(k,k)+∑i′s.t.i′≠(i,k)&&i′∈pmax{0,r(i′,k)}}；a(k,k)＝∑i′s.t.i′≠k&&i′∈pmax{0,r(i′,k)}；其中s(i,k)即为影响因子sik，p为潜在的放置路侧单元的交叉路口的集合，i表示交叉路口，k表示交叉路口，a(i,k)和r(i,k)的初值均为0；r(i,k)和a(i,k)的更新结果都是由当前迭代过程中更新的值和上一步迭代的结果加权得到的，设当前迭代次数为t，加权公式如下：rt(i,k)＝(1‑θ)rt(i,k)+θrt‑1(i,k)；at(i,k)＝(1‑θ)at(i,k)+θat‑1(i,k)；at(k,k)＝(1‑θ)at(k,k)+θat‑1(k,k)；其中，θ为阻尼因子，θ∈[0,1)。